集美大学“维海立方”团队研发船舶智能化清理系统

面对日益严峻的全球航运温室气体排放与海洋外来物种入侵问题，集美大学“维海立方”科创团队针对船舶防污痛点，成功研发出一套“船舶智能化清理系统”。该系统创新性地将耐磨自修复涂层、水下清理机器人与生物膜预测算法相融合，为航运业提供了一种高效、环保的新型维保服务体系。

船舶在营运航行中，船体极易附着牡蛎、藤壶等海洋污损生物。这不仅会大幅增加船舶的流体动力阻力，导致油耗显著上升，还会随着船舶的跨洋航行引发外来生物入侵风险。据行业研究表明，即使是早期的生物膜，也可能导致船舶燃油消耗增加多达20%。

为应对这一生态危机，国际海事组织正加速推进环保法规的强制化进程。据悉，IMO即将于2029年正式落地一项具有法律约束力的全球船舶生物污损控制新框架。该法规将严格限制船舶靠港时的船身污染指数，一旦指数超过警戒值，船舶将被直接禁止靠港。目前，部分国家已开始实施类似法规，违法者不仅面临巨额罚款，其营运资格也将受到严格限制。行业传统的防污与清理模式亟待变革。

目前，行业主流的除污方式存在诸多局限：船舶进干船坞抽水清理成本高昂且耗时长；水下蛙人清洗不仅费用高，且伴随极高的安全风险；而现有的主流水下清洗机器人往往采用强力水流或硬质刷盘，极易破坏船体防污涂层，大幅缩短涂层的使用寿命。

“维海立方”团队从海洋生物附着的底层发展逻辑中找到了破局的关键。海洋污损生物的附着是一个渐进过程：从有机物附着提供营养，到微生物菌群聚集形成生物膜，再往下发展才会生成难以去除的宏观藻类和硬壳海洋生物。在生物膜阶段，污损物是极易被无损去除的。

研究表明，由于船舶在航行状态下海生物难以附着，生物膜的生成周期通常在2至3周，这恰好与一般远洋船舶14至25天的航行靠港周期高度吻合。船舶靠港期，正是进行轻量化清理的黄金窗口。

基于这一规律，该项目设计了三位一体的协同解决方案：首先，研发出具有极高耐磨性且兼具自修复能力的新型底层涂层；其次，开发了能够根据船舶所处海域环境精确预测生物膜形成周期的AI算法；最后，配套研发了专用于高效清理早期生物膜的水下柔性清理机器人。

团队已研发相关技术3项，获得相关发明专利5余项，发表国内外权威期刊论文20余篇，打破了国外在海洋防污技术上的垄断。近几日，他们陆续收到了相关企业的反馈意见和意向订单，与厦门双瑞涂料有限公司等达成战略合作，中海油常州涂料化工研究院有限公司签订了共建联合实验室协议书，与沈阳派尔化学有限公司签订了产学研合作协议，并在此基础上，准备以发起设立方式成立维海立方有限公司。

“维海立方”团队的这一系统不仅有效避免了传统清理方式对涂层的破坏，更前瞻性地为航运企业应对未来的IMO严苛法规提供了兼顾经济效益与环保合规的中国智慧。